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固体燃料の燃焼による水溶性有機酸とカルボニルの放出とそれらの都市および海洋大気へのインパクト

Research Project

Project/Area Number 04F04702
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Environmental chemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

河村 公隆  北海道大学, 低温科学研究所, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) WANG Haobo  北海道大学, 低温科学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsバイオマス燃焼 / 低分子ジカルボン酸 / 有機炭素 / ニュージーランド / クラスチャーチ / レボグルコサン / 化石燃料 / オークランド / 海洋エアロゾル / 安定炭素同位体比 / 西部太平洋 / ニュージーランド都市エアロゾル / 南極海
Research Abstract

本研究では、大気中の微粒子、特に有機物からなるエアロゾルに着目し、その組成解析を行うことを目的にする。特に、都市における有機エアロゾルをガスクロマトグラフ・質量分析計を使って解析し、主要な燃料に違いによって大気中のエアロゾル成分にどのような違いが生ずるのかを明らかにする。中国では、石炭が重要な工業的エネルギー源であり、家庭においても石炭・木材の双方が燃料源として広く使われている。一方、ニュージーランドでは、両方のエネルギーが使われており、特に、クライストチャーチでは家庭の暖房に薪を多用するために大気汚染が問題となっているのに対し、オークランドでは石油が一般的につかわれている。二つの主要都市は、冬期に使用するエネルギーの種類において対照的である。
そこで、本研究では、ニュージーランドの2つの都市で採取されたエアロゾル試料を分析し、その化学成分の特徴から化石燃料とバイオマスの燃焼の寄与を明らかにすることを目的とした。エアロゾル試料中の有機炭素、黒色炭素、水溶性炭素の濃度を測定するとともに、主要イオン成分を測定した。その結果、冬季の暖房に薪を多用するクライストチャーチでは、有機炭素・黒色炭素の濃度がオークランドにくらべて著しく高いことがわかった。
更に、エアロゾル試料から有機成分を分離し、GC/MSによる詳細な解析を行った。その結果、バイオマス燃焼に由来する有機物がクライストチャーチの冬のサンプルで高い濃度を示すことが明らかになった。特に、セルロースの燃焼生成物であるレボグルコサンは最も高い濃度をしめす有機物として検出され、薪の使用が有機エアロゾルの生成に大きく寄与していることを明らかになった。一方、オークランドで採取したエアゾル試料では、原油や石炭など化石燃料の燃焼に起因する有機物(例えば、ホパノイド炭化水素)が高い濃度で検出された。
以上の成果は、国際誌であるEnviron.Sci.and Technol.に投稿された。現在、審査中である。

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2005 2004

All Journal Article (12 results)

  • [Journal Article] Water-soluble dicarboxylic acids, ketoacids and dicarbonyls in the atmosphere over the Southern Ocean and western North Pacific2005

    • Author(s)
      Haobo Wang
    • Journal Title

      Journal of Atmospheric Chemistry (In press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Carbonaceous and ionic components in wintertime atmospheric aerosols from two New Zealand cities : Implication for solid fuel combustion2005

    • Author(s)
      Haobo Wang
    • Journal Title

      Atmospheric Environment Vol.39

      Pages: 5865-5875

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Diurnal changes in the distribution of dicarboxylic acids, ketocarboxylic acids and dicarbonyls in the urban atmosphere2005

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura
    • Journal Title

      Atmospheric Environment Vol.39

      Pages: 1945-1960

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photochemical production and loss of organic acids in high Arctic aerosols during long range transport and polar sunrise ozone depletion events2005

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura
    • Journal Title

      Atmospheric Environment

      Pages: 599-614

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molecular characteristics of urban organic aerosols from Nanjing : A case study of a mega-city in China2005

    • Author(s)
      Gehui Wang
    • Journal Title

      Environmental Science and Technology Vol.39

      Pages: 7430-7438

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Age discrepancy between molecular biomarker and calcareous foraminifera isolated from same horizons from the Northwest Pacific sediments2005

    • Author(s)
      Masao Uchida
    • Journal Title

      Chemical Geology 218

      Pages: 73-89

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Organic and inorganic compositions of marine aerosols from East Asia : Seasonal variations of water-soluble dicarboxylic acids, major ions, total carbon and nitrogen, and stable C and N isotopic composition2004

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura
    • Journal Title

      Geochemical Investigation in Earth and Space Science Publications Series No.9

      Pages: 243-265

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      Sou Matsunaga
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research Vol.109,D04302

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    • Author(s)
      Osamu Seki
    • Journal Title

      Organic Geochemistry Vol.35,3

      Pages: 347-354

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    • Author(s)
      Sou Matsunaga
    • Journal Title

      Chemosphere Vol.55,9

      Pages: 1143-1147

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    • Author(s)
      Bernd R.T.Simoneit
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research Vol.109,D19

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Determination of stable carbon isotopic compositions of low molecular weight dicarboxylic acids and ketocarboxylic acids in atmospheric aerosol and snow samples2004

    • Author(s)
      Kimitaka Kawamura
    • Journal Title

      Analytical Chemistry Vol.76,19

      Pages: 5762-5768

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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